苹果汁中阴离子检测方案(离子色谱仪)

离子色谱测定果汁中的阴离子 张作全 北京奥瑞金新美制罐有限公司 北京 101407 摘 要：采用电导检测，以碳酸钠/丙酮体系为流动相，离子色谱法测定浓缩苹果汁中的硝酸根和磷酸根离子含量。 关键词：离子色谱，苹果汁，硝酸根，磷酸根 自1992年起，我国的苹果产量已列世界首位。1997年全国苹果总产量达1721.3万吨，占世界总产量的40%。 我国苹果加工业起步较晚，虽经十几年的艰苦努力，建成了一批高水平的苹果汁加工厂，但在生产规模、技术水平和产品质量等方面，与国外发达国家相比差距很大。国外苹果汁生产一般均采用专门的榨汁品种，因此，其产品质量容易控制。而我国的苹果汁生产几乎全部采用鲜食品种、含酸量低、加工性能差，各品种间内在成分差异较大，特别是原料中各品种混合比例不定，致使整个生产季中各批次产品质量很不稳定，许多指标达不到国际标准要求，给产品外销带来很大麻烦。只有建立起严格的质量控制体系，才能满足国际市场的需求。 果汁中的离子含量对果汁的品质有很大的影响，如钠离子含量过高会体现出果汁压榨所用的水质差，硝酸根等阴离子则对果蔬汁品质有负面作用等。 蔬菜汁和果汁中的硝酸根离子和磷酸根离子一般采用试纸法、分光光度法、离子选择电极法等方式测定，但浓缩苹果汁颜色较深、杂质较多，对测定有较大的干扰。离子色谱是分析各种样品中离子性成分的理想选择，对于果汁样品，需要一定的样品前处理，否则样品中的悬浮物，胶溶质会损害色谱柱子甚至电导检测器。 1 实验部分 1.1 仪器 761离子色谱仪（瑞士万通）,离心机。 1.2 色谱条件 色谱柱：Metrosep A Supp 1 250 阴离子色谱柱； 进样体积：20µL。流动相：3.0 mmol/L Na2CO3 + 20%丙酮 ；流速：1.0mL/min。 1.3 标准样品 NO3－，PO43－标准储备液1000mg/L，购自国家标准物质中心。 1.4 样品处理 样品稀释20倍后，高速离心，经一次性针头过滤器进样分析。 2 结果与讨论 2.1 色谱条件选择 由于果汁中含有大量有机酸，成分非常复杂，因此，待测离子可能受到干扰峰的影响而无法定性测定。本实验分别测试了Metrosep A Supp1、A Supp 4和A Supp 5三种色谱柱。 每种色谱柱按照其说明书推荐条件配制流动相。实验表明，三种色谱柱对于简单样品的分离效果均可，但对于成分较复杂的样品，A Supp 4和A Supp 5硝酸根和磷酸根附近杂质峰比较多，容易出现峰重叠现象，影响硝酸根和磷酸根的定量分析。因此，最终确定选择Metrosep A Supp1作为分析苹果汁中阴离子的色谱柱。 以Metrosep A Supp1色谱柱说明书推荐流动相（3.0 mmol/L Na2CO3），测定苹果汁样品，某些果汁样品硝酸根出峰位置有杂质峰干扰，定量分析有一定误差，因此标准流动相需要进行改善。Metrosep A Supp1兼容有机溶剂，在流动相中添加适量有机溶剂，可以将改善离子的分离状况，经实验比较，确定在流动相中添加20%丙酮，硝酸根离子与磷酸根离子周围杂质峰较少，其他离子不影响硝酸根和磷酸根离子的定量分析。最终确定流动相为3.0 mmol/L Na2CO3的20%丙酮溶液。果汁样品色谱图见图1。 图1 果汁阴离子溶液色谱图 2.2 样品处理 苹果汁中含有大量纤维质和糖类物质，如直接进入色谱柱会对色谱柱造成比较大的伤害，缩短色谱柱的寿命。因此本文采用稀释的方式，先将浓缩苹果汁按照一定比例稀释，再用2000转/分钟的高速离心机离心，取上清液。上清液分别过0.45µm一次性针头样品过滤器与C18固相萃取柱，进入色谱柱。实验表明，过C18固相萃取柱后色谱图没有明显变化，硝酸根离子与磷酸根离子的峰面积与直接过针头样品过滤器没有差异。因此本实验采用高速离心分离后直接过滤的方式进样分析。 2.3 精密度 以某批次果汁样品，按照上述条件平行处理5份样品，进样分析，硝酸根离子和磷酸根离子的相对标准偏差分别为3.5%与4.2%。说明该方法精密度良好。 2.4 回收率实验 在浓缩苹果汁中添加硝酸根和磷酸根离子，按照上述条件分析，测定加标回收率。实验表明，硝酸根和磷酸根离子的加标回收率分别为96.3% 与98.8%，说明本方法回收率良好。 3 结论 采用离子色谱法，Metrosep A Supp 1-250阴离子色谱柱，3.0 mmol/L Na2CO3 + 20%丙酮为淋洗液，测定浓缩苹果汁中的硝酸根和磷酸根离子，精密度和回收率良好，操作简单，其他干扰离子和有机酸不影响硝酸根和磷酸根的测定，是分析苹果汁中阴离子的理想方式。 参考文献 [1] 宾士友，阮月燕，蔡耕鸣. 广西蔬菜水果硝酸盐含量状况与控制措施. 广西农学报，2006，21（1） [2] 罗雪华，蔡秀娟. 紫外分光光度法测定蔬菜硝酸盐含量. 华南热带农业大学学报，2004，10（1） [3] 姚建武，艾绍英，谢梅芳. 用硝酸根电极快速测定蔬菜中的硝酸盐含量. 土壤肥料，2006，1 [4] 王守箐. 离子色谱法测定蔬菜中亚硝酸盐和硝酸盐的含量. 上海蔬菜，2005，4